2022 Fiscal Year Research-status Report
Development and Evaluation of Methods for Detection of Learning Difficulties on Programming Learning Sites
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21K02809
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| Research Institution | Kanto Gakuin University |
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Principal Investigator |
高野 辰之 関東学院大学, 理工学部, 助手 (30637294)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 学習支援システム / プログラミング / ソースコード解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プログラミング学習サイトの仕組みではアプリケーションサーバーとクライアントの通信による方式によるものが一般的である．具体的にはクライアントのWebブラウザで入力したソースコードをアプリケーションサーバーに送り，そのソースコードを実行・評価することでその結果をクライアントに返却して学習サイトとしての機能を実現している．その主な機能はアプリケーションサーバーによって実現されているが，本研究ではアプリケーションサーバー側の機能をクライアント側に移行することによってサーバーの負担を減らすだけでなく，一般的なWebサーバーによるプログラミング学習サイトの実現も可能となるものである．研究の遂行に関しては，新型コロナウイルス感染症の影響も少なくなり研究協力者との打ち合わせは当初の予定どおり行った．
本研究では主要部分についてWebブラウザでのプログラムの実行環境の仮想マシンの組み入れに関する試験的な実装，学習者へサポートを行うためのソースコード解析器に関する評価項目の検討についての2つがある．2022年度では学習サイトに組み入れるソースコード解析器の評価項目の検討を行った．ソースコード解析器の評価項目と学習者に伝えるメッセージについて，100名規模の学生が履修するプログラミング科目の課題でツールとして運用し，アンケートなどを通じて評価を行いその成果をまとめた．また，研究協力者との研究取り組みとして，プログラミング初学者の基礎的なプログラミング学習理解を把握するシステムの開発をしており，その成果について報告した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の進捗の遅れは2021年度の影響であり，2022年度の研究進捗としては順調に進められている．本研究ではコンパイルを行うプログラミング言語の1つであるJavaを対象にしている．そして，Webブラウザ（JavaScript）でのプログラム実行環境である仮想マシンは他の研究グループによる成果物であるが，その開発する学習サイトへの組み込みに時間がかかった部分も解決し，新型コロナウイルス感染症の影響も少なくなり，研究協力者との研究打ち合わせや共同研究も順調に進めることができている．研究代表者の所属する機関のネットワーク環境や教育現場での教育方法の変化に対応するため，研究協力者の機関も含めてプログラミング学習サイトの提供方法を検討し構築を行った．本研究では学習サイトを実現するための開発と学習者のつまづきに対する適切なメッセージを提供する調査の2つがあるが，学習者のプログラムを評価するソースコード解析器の評価項目やメッセージについては継続して評価を行うことにより，成果をまとめることができている．また，研究協力者との共同研究によってさらに細かい学習項目の把握を行い，当初予定よりも学習者のつまづきに関する研究を進められている．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実施の3年目は開発しているプログラミング学習サイトの完成度を高めるとともに，これまでの試験運用の実施と評価を考慮しながら継続して進めていく．研究協力者の研究機関を含めたシステムの構築を2年目で行うことができたため，サーバー側のネットワークを含めた環境構築は整えられている．したがって，クライアント側での評価やプログラミング学習サイトのシステム開発をさらに促進させるため，ノートパソコンの追加購入などをし，これまでの研究進捗の遅れている分の対応をしていく予定である．ソースコード解析器による評価項目やメッセージについての検討も引き続き進めていく．また，2年目では行えなかったシステムに関する成果を学会発表や論文によって公表し，関連する研究者などの交流や意見交換により研究の改善を行っていく．そして，最終的に本研究として成果の公表を計画している．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由としては年度末に行った研究会報告の旅費や国際会議への参加にともなう費用の精算が翌年度にずれたことによるものである．したがって，次年度での使用する額にその分が加算された分を含めた使用計画としている．
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